具有電池低電壓保護的電子潤滑油槍的製作方法
2023-06-02 10:59:41 1
專利名稱：具有電池低電壓保護的電子潤滑油槍的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於配送潤滑流體的計量槍或噴嘴。
在現有技術中，這樣的裝置採用機械計量機構。這些機構有很多零件，這些零件容易磨損。
電子控制使得製造成本更低，但是為了獲得這些優點，還必須克服在轉換成電子裝置時產生的某些問題。
為了便於使用和移動，該電子裝置必須有它們自身的電源，通常是由電池提供。對於電池，有電池壽命的問題和保證該電池不會在閥處於打開位置時失效的問題。
本發明的一個目的是提供一種電子控制計量裝置，該裝置與原有的機械裝置相比，製造成本更低，且易於維修。此外，該裝置能夠在電池電壓太低時防止開始電池循環(battery cycle)。
對於多個配給量(batch)大小，該裝置可以很方便地進行編程，且該裝置還可以在自動關閉的模式下工作。
通過下面對優選實施例的說明，本領域普通技術人員除了能夠了解本發明的上述目的和優點外，還可以了解本發明的其它目的和優點。在說明中將參考附圖，該附圖形成說明書的一部分，且該附圖表示了本發明的實例。不過，這些實例並不是窮舉了本發明的各種實施例，因此，還涉及權利要求，該權利要求在說明書的後面，用於確定本發明的範圍。
該裝置還包括儀表前蓋部分18，該儀表前蓋部分18安裝在可視顯示器19的周圍；以及一組六個編程鍵20和一個機械按鈕21，它們將在後面更詳細地介紹。
參考圖3，潤滑流體流入進口孔16，並通過供給通道22流向閥室23。閥部件24，尤其是稱為滑閥(valve spool)的閥部件垂直布置在閥座中，以便上下運動，從而控制流過閥室23的液體流。在閥部件23的另一側，傾斜的第二供給通道25與計量室相連，在該計量室中，兩個偏心計量齒輪26響應液體流而轉動。該液體流過計量齒輪26，並從出口孔17流出。
可以看見，按鈕21與閥部件24直接機械連接，它是應急按鈕21，用於關閉閥(如圖3所示)和切斷液體流。
電子電路板27安裝在外殼10的頭部12的顯示器19和編程鍵20的下面(
圖1和3)。一個大電容器28與微電子處理器29、簧片開關30、顯示器19以及下面將介紹的其它部件一起安裝在電路板27上。處理器29的電能由位於外殼10的扳機護環部分15內的四節AAA電池31提供。
處理器29執行在存儲器中儲存的控制程序，以便計數由齒輪26產生並通過簧片開關30檢測的單位流量的計量脈衝，並在顯示器19上顯示該值。該顯示器19能夠顯示流動參數，例如包括總容積和流量。
計量齒輪26包括永磁體(未示出)。當該齒輪26和磁體旋轉時，由於由永磁體產生的磁場的極性改變，它們使得簧片開關30打開和關閉。由簧片開關30產生的電脈衝傳送給位於電路板27上的處理器29。
計量裝置10具有手動操作模式和自動操作模式。
在手動模式中，將扳機14壓向手柄13將使得該扳機14與閥部件24的頂端33接觸，並使該頂端33運動，從而使滑閥24向上升高到使閥室23與供給通道22連通的位置。閥室23也與供給通道25連通，以便形成使流體從進口16通向齒輪26並最終通向出口17的流動通路。計量齒輪26的轉速與液體的流量成正比。
當用戶對顯示器19上顯示的液體配送容積滿意時(圖5)，用戶釋放扳機14，這使得閥部件24在沿閥部件24的一部分布置的復位彈簧32的幫助下返回其初始或堵塞位置，從而終止液體流。然後再從顯示器19上讀出最終的傳送容積。
在自動預定配送模式下的操作與手動操作類似，除了在壓扳機14之前通過合適的預定配給量值對計量儀器進行編程。一旦完成編程，處理器29監測計量儀器的通過量，並在達到程序設定值時自動關閉閥23、24，以便終止液體的傳送。
編程通過編程鍵20並結合顯示器19來完成。該計量儀器可以以各種單位進行編程，並直到值「999」。顯示器19既可以向上計數直到程序設定值，也可以從程序設定值向下計數直到零。在處理器29的存儲器中可以儲存直到總共六個的預定值，並且對於重複配給量能夠重新調用。
當完成配給量編程後，按壓扳機14(圖3)，以便使流體開始流過裝置10。不過，在自動模式中，閥23、24通過插入在閥部件24上機械加工成的槽35中的球34而保持在打開位置。該球34再通過鎖定螺線管36的鎖定作用而保持在閥部件24的槽35中，該鎖定螺線管36從電容器28中接受進行嚙合所需的能量。與鎖定螺線管36嚙合的信號由處理器29提供，該處理器29接收從安裝在電路板27底側的傳感開關37(圖3)發出的、關於閥部件24的位置的信號。該開關37間接檢測扳機14的位置，以便能對電容器28的放電以及球34在閥部件24的槽35中的嚙合進行正確定時。處理器29定時成間隔放電，例如間隔25微秒。當扳機14閉合時，開關37向處理器29發送一個信號，該處理器29再控制電容器28的放電時間。這使得將閥部件24鎖定在打開位置所需的能量最小，從而延長電池31的壽命。
在以自動模式進行流體傳送的過程中，任何時候都可以通過按壓手動超控按鈕21來中斷通過裝置10的流體流。按鈕21與閥部件24(圖3)直接相連，按壓時，該按鈕將迫使球34離開槽35，並解除磁鎖定螺線管36的鎖定。一旦解鎖，閥部件24將能夠落下至關閉位置，從而終止流體流。通過再次壓扳機14和重新開始自動配送功能，可以重新使流體流過該裝置。流動將一直持續，直到達到初始的程序設定值。
當已經傳送完程序設定的配給量值時，不需要操作手動按鈕21，處理器29發送使電容器28放電的信號，從而發送一個極性相反的脈衝作為螺線管解鎖信號。該瞬時脈衝克服螺線管36(圖3)的鎖定功能，從而釋放球34和使閥部件24返回至終止流體流的位置。
處理器29檢測電池31的可用電壓，並確定是否有足夠的能量可用於成功操作該裝置。該電池檢測作用進行兩級操作。
當電池電壓降低至低於第一特定值時，處理器29打開顯示器19上的低電壓電池標記38(圖5)，以便通知用戶需要更換電池。該第一指示僅僅是提示性質，該裝置還能夠繼續以所有模式操作。
當電池電壓降低至更低的第二電池電壓界限值時，在顯示器19上的低電壓電池指示標記38仍然閃亮，但是將不再允許該裝置在自動模式下操作。自動標記45、數字46、48和計數方向箭頭53都將從顯示器19的屏幕上消失。這防止用戶開始預定配給量的操作，該預定配給量的操作可能由於電池31缺電而不能自動停止。不過，這時該裝置還可以在手動模式下使用，直到電池31不能操作處理器29或顯示器19的時候。
當電池完全沒電時，只要將扳機14壓向手柄12，該裝置還可以作為沒有計量閥的裝置而利用扳機14來進行操作，以便控制滑油流。
參考圖5，安裝在電路板27上的電子控制電路40包括處理器29，在優選實施例中，該處理器29由Texas Instruments，Inc的、具有存儲器的MSP 430微電子處理器29提供。控制程序指導儲存在處理器的存儲器中，以便執行這裡所述的控制功能。EEPROM(電可擦可編程只讀存儲器)41也與處理器20連接，以便儲存用戶設定和配給量歷史。晶體振蕩器電路42提供用於驅動處理器29的定時信號。該處理器29讀出編程鍵20的輸入。它將數據傳送給顯示器19，該顯示器19有5個較重要數字43、三個單位測量值數字44、低電壓電池指示標記38、自動模式指示標記45、用於指示配給量模式的數字48以及用於指示配給量數的三個數字46。處理器29還傳送控制信號，以便能鎖住螺線管36(SOL.鎖定)和能使螺線管36解鎖(SOL.解鎖)。這些都通過功率電晶體電路47而與螺線管36相連。處理器29還檢測從簧片開關30和扳機檢測開關27發出的輸入信號。處理器29通過電池檢查電路50檢測電池31的電壓。該電池向調壓電路49供給6伏未調壓直流電，該調壓電路49向控制電路40中的其它電路供給3.5伏直流電。電容器38通過二極體51與電池31連接，以便通過電池31以6伏未調壓直流電來進行充電。
為了在自動模式中對該裝置進行編程，按壓「AUTO」鍵20e(圖4)，直到元素43、44、45、46和53顯示在屏幕顯示器19上，如圖5所示。這時，該裝置處於配給量編程模式。緊接在自動模式指示標記45後面的第一數字48將閃亮。有7個值，0-6。按壓「TOTAL/UP」鍵20d(圖4)，將使值從0至6滾動。值「0」是自動模式的偏離設置(off setting)。使裝置處於該模式將使得配給量功能失效。當模式數字增加到「1」時，通過利用「10/HISTORY」鍵20a、「1」鍵20b和「0.1/FLOW RATE」鍵20c來選擇配給量大小，可以將數字46設定成配給量值。當現在按「RESET/RIGHT」鍵20f時，向上計數/向下計數箭頭53將閃亮。現在可以利用「TOTAL/UP」鍵20d來調節計數。在正常操作過程中，當裝置處於向下計數模式中時，按壓「RESET/RIGHT」鍵20f將清除以前的總數，並以選擇的配給量值來代替它。在向上計數模式中，按壓「RESET/RIGHT」鍵20f將使得主數字被零取代。當進行完所有配給量選擇後，再次按壓「AUTO」鍵20e並保持住，直到完全充滿屏幕。然後，該裝置將自動重置。這時，閃亮的配給量模式數將是在屏幕上顯示的選擇，但是選擇數的數字自身是不可見的。這有助於用戶確定它是否處在自動程序模式。
當不處於編程模式中時，按壓「TOTAL/UP」鍵20d將顯示已經通過裝置的液體的總容積，並持續三秒，然後將顯示重置的總容積並持續三秒。它將在這兩個總容積值之間進行交替。為了清除重置的總值，當可以看見重置的總值時按壓「RESET/RIGHT」鍵20f。通過選擇初始編程模式和從升到品脫、加侖或夸脫來改變單位，或者以相反方式來改變單位，可以清除該總值。通過按壓和保持「TOTAL/UP」鍵20d和「AUTO」鍵20e，可以看見比例係數值。
該裝置顯示前5個配給量。通過簡單地按壓「10/HISTORY」鍵20a，屏幕將顯示最近的配給量容積。只要保持該鍵20a，顯示器19將遞增顯示全部5個以前的配給量。
為了利用計量儀器進行定量配給，如上所述輸入合適的值，並確定計數方向，然後操作扳機。當配送完所希望的容積時，該計量儀器將通過關閉閥23、24而停止流動。當這時用戶希望加滿時，可以再次操作扳機14並保持住，直到滿足所希望的結果。當結束時，按壓「RESET/RIGHT」鍵20f，該計量儀器準備用於下一個配給量。按壓「RESET/RIGHT」鍵20f，以便清除舊的配給量和開始新的配給量。通過按壓紅色的手動按鈕21，可以中斷配給量。
該裝置能夠檢測和顯示流量。對於流過該裝置的液體，按壓「0.1/FLOWRATE」鍵20c，將在配給量選擇數字46處顯示流量，直到釋放該鍵20c。當在沒有流量的情況下按壓鍵20c時，屏幕將不顯示流量。
這裡介紹了本發明的方法和裝置的優選實施例。但是本領域普通技術人員應當知道，可以在本發明的精神和範圍內進行變化，因此，下面的權利要求對本發明的實施方式進行了定義。
權利要求
1.一種配送一定量的潤滑液體的方法，該方法的特徵在於手動驅動扳機，以便操作閥，使該閥從關閉位置到打開位置；向電操作鎖住裝置瞬時供能，以便保持打開該閥，從而使液體開始流動；測量液體流量的參數；以及響應等於預定量的參數，並再次向鎖定裝置瞬時供能，以便使該閥能夠返回關閉位置，並終止液體流動；因此，鎖住裝置的瞬時供能將保持至少一電池的壽命。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵還在於監測電池向該裝置供電的狀態；以及響應檢測的電池低電壓狀態，並使電操作鎖定裝置失效。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵還在於響應用戶的操作，手動超控該鎖住裝置。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵還在於瞬時供能由充電的電容器的放電而引起的。
5.根據權利要求4所述的方法，該充電的電容器的放電進行一個時間間隔控制。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵還在於檢測該閥從關閉位置向打開位置的操作，並響應該閥的操作而使電容器開始放電。
7.一種用於傳送預定容積的液體潤滑劑的裝置，該裝置的特徵在於閥，該閥包括布置成控制液體通過供給通道向出口流動的閥部件；電操作鎖定機構，用於將該閥部件保持在打開位置，在該打開位置，供給通道對液體流敞開；可手動操作的部件，用於使閥部件從關閉位置向打開位置運動；計量裝置，該計量裝置可操作地測量液體流量的參數；以及控制電路，用於檢測可手動操作的部件的運動，並對它進行響應，以便向電操作鎖定機構供能，從而將該閥部件保持在打開位置；以及其特徵還在於該控制電路可操作地與計量裝置連接，以便測量單位流量參數，並且該控制電路響應等於預定值的流量參數，使得鎖定機構再次供能，以便使閥部件返回關閉位置。
8.根據權利要求7所述的裝置，其特徵還在於該裝置包括可視指示器，該控制電路用於接收從插入該裝置內的電池發出的電力，且該控制電路通過電池電平來監測可用電壓水平，並響應電池低電壓狀態，驅動可視指示器以顯示電池低電壓狀態。
9.根據權利要求7所述的裝置，其特徵還在於該控制電路用於接收從插入該裝置內的電池發出的電力，且該控制電路通過電池電平來監測可用電壓水平，並響應電池低電壓狀態，使鎖定機構的供能失效。
10.根據權利要求7所述的裝置，其特徵還在於可手動操作的停止按鈕可操作地與所述閥部件連接，以便手動解除該鎖定機構的鎖定，從而關閉該閥和停止液體流動。
11.根據權利要求7所述的裝置，其特徵還在於可視顯示器，一組編程鍵靠近該可視顯示器；可手動操作的按鈕布置成靠近該編程鍵。
12.根據權利要求7所述的裝置，其特徵還在於電容器，該電容器響應由處理器發出的控制信號而放電，以便向鎖定機構供能。
13.根據權利要求12所述的裝置，其特徵還在於處理器在經過一個時間間隔後控制充電電容器的放電。
14.根據權利要求13所述的裝置，其特徵還在於傳感器，用於通過檢測閥部件的位置而檢測閥的操作，且用於向控制電路發出信號。
全文摘要
一種用於傳送預定容積的流體例如潤滑油的裝置，包括外殼(10)，該外殼(10)具有進口孔(16)、出口孔(17)和用於使流體從進口孔(16)向出口孔(17)流動的供給通道(22、24)。包括閥部件(24)的閥布置成控制流過閥室(23)的液體流。該閥手動驅動至打開位置，並通過鎖定螺線管(36)的瞬時供能而保持住。當流體容積達到預定容積時，鎖定螺線管(36)再次供能，以便釋放閥部件(24)，從而使該閥部件(24)能夠返回關閉位置。在電池低電壓狀態下，鎖定螺線管(36)可以失效，這樣，該閥只能夠手動保持打開，從而防止在閥打開的情況下電失效。手動按鈕(21)直接與閥部件(24)連接，以便手動關閉該閥。本發明還公開了一種用於控制流體的配送方法。
文檔編號G01F13/00GK1429177SQ01809597
公開日2003年7月9日 申請日期2001年5月4日 優先權日2000年6月16日
發明者羅伯特·J·費爾, 理察·R·博伊爾, 約瑟夫·S·西蒙, 羅納德·D·本森 申請人:巴傑米特公司